金属材料知识大全课件

1、掌握：建筑钢材的主要性能。 熟悉：建筑钢材的常用钢种及应用。 了解：钢筋混凝土用钢材的品种及应用。 本章教学目标 建筑钢材的技术性能建筑钢材的技术性能力学性能力学性能工艺性能工艺性能化学性能化学性能抗拉性能抗拉性能冲击韧性冲击韧性疲劳强度疲劳强度硬硬 度度冷弯性能冷弯性能AFAN0001LLLLLFFALL0L1钢材的拉伸演示过程以低碳钢为例钢材的拉伸演示过程以低碳钢为例L0F1F1F2F2F3F3d0L0=5d0或10d0L1L20LLOAF弹性阶段弹性阶段OAOA屈服阶段屈服阶段ABAB强化阶段强化阶段BCBC颈缩阶段CDABCD低碳钢受拉的应力应变图低碳钢受拉的应力应变图建筑钢材的抗拉性

2、能建筑钢材的抗拉性能一、弹性阶段OA 一条通过原点一条通过原点的直线，应力与应变成正比。的直线，应力与应变成正比。 弹性弹性弹性模量弹性模量 E E值的大小反映了钢材抵抗值的大小反映了钢材抵抗弹性变形的能力。弹性变形的能力。 A点对应点对应的应力。的应力。tgE:p0LLOAFA低碳钢受拉的应力应变图低碳钢受拉的应力应变图p E1 E2l图形的特点：l 试件的特点：l计算的指标：ABCD弹性极限建筑钢材的抗拉性能建筑钢材的抗拉性能二、屈服阶段AB 一条波动的曲线，应力增加很小，而应变增加很大。 所能承受的拉力增加很小，而塑性变形迅速增加，似乎钢材不能承受外力 屈服强度（也叫屈服点） 点对应的应

3、力。0LLl图形的特点：l试件的特点：l计算的指标：OAFA低碳钢受拉的应力应变图低碳钢受拉的应力应变图pACDBB上上B下下:s下BsAFss屈服。三、强化阶段BC 一段上升的曲线。抵抗塑性变形的能力又重新提高抗拉强度 l图形的特点：l试件的特点：l计算的指标：0LLOAFA低碳钢受拉的应力应变图低碳钢受拉的应力应变图pACDBB上上B下下s:bAFbbbC点对应的应力。建筑钢材的抗拉性能建筑钢材的抗拉性能强化。四、颈缩阶段CD 一段下降的曲线。变形迅速发展，在有杂质或缺陷处，断面急剧缩小 ，直到断裂。伸长率： l图形的特点：l试件的特点：l计算的指标：AF0LLOApACDBB上上B下下s

4、b%100001LLLL1L0建筑钢材的抗拉性能建筑钢材的抗拉性能l计算的指标：颈缩bsbsAF0LLOApACDBB上上B下下sbsbbs%100001LLLbsL10AAnd0L0L0=5d0或10d0A0、 An前后的截面积5与10谁大2 . 0中碳钢、高碳钢的应力应变图l规定：产生残余变形为原始标距的0.2%时所对应的应力值，作为硬钢的屈服强度，称为条件屈服强度，用0.2表示。1定义试件FAKk讨论与分析计算式测试方法演示ak冲击韧性。ak影响冲击韧性的因素 定义测定方法演示讨论与分析l材料的硬度往往与材料的其它性能有一定的相关系，如：钢材的HB值与抗拉强度 之间有较好的相关关系。HB

5、b6 . 3175HB，当HBb5 . 3175HB，当定义指标试验演示结论试验演示( (一一) ) 钢材的冷加工及时效钢材的冷加工及时效钢筋经冷拉时效后应力钢筋经冷拉时效后应力- -应变图的变化应变图的变化 (二) 冷加工在工程中的应用 1 535 1 394 912 液态铁 -Fe -Fe -Fe 体心立方晶体 面心立方晶体 体心立方晶体 但是要得到了含但是要得到了含Fe100%Fe100%纯度的钢是不可能的，实际上，纯度的钢是不可能的，实际上，钢是以铁为主的钢是以铁为主的Fe-CFe-C合金，其基本元素是合金，其基本元素是FeFe和和C C，虽然，虽然C C含量很少，但对钢材性能的影响非

6、常大。碳素钢冶炼时含量很少，但对钢材性能的影响非常大。碳素钢冶炼时在钢水冷却过程中，其在钢水冷却过程中，其FeFe和和C C有以下三种结合形式。有以下三种结合形式。第三节土木工程常用钢材1 1、碳素结构钢的牌号表示方法、碳素结构钢的牌号表示方法(a)等高肋钢筋；(b)月牙肋钢筋 热轧钢筋的力学性能和工艺性能热轧钢筋的力学性能和工艺性能 2 2、 冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋3 3、预应力混凝土用热处理钢筋、预应力混凝土用热处理钢筋热处理钢筋的力学性质热处理钢筋的力学性质(GB 44631984)(GB 44631984) 4 4、预应力混凝土用钢丝、预应力混凝土用钢丝螺旋肋

7、钢丝外形示意图 三面刻痕钢丝外形示意图 5 5、预应力混凝土用钢绞线、预应力混凝土用钢绞线预应力钢绞线截面图 高度高度边宽长边宽度宽腿度宽腿宽边宽边短腰厚腰厚 钢结构用钢的钢种和钢号，主要根据结构与构钢结构用钢的钢种和钢号，主要根据结构与构件的重要性、荷载的性质件的重要性、荷载的性质( (静载或动载静载或动载) )、连接方法、连接方法( (焊接、铆接或螺栓连接焊接、铆接或螺栓连接) )、工作条件、工作条件( (环境温度及介环境温度及介质质) )等因素来选择。我国建筑用热轧型钢主要采用碳等因素来选择。我国建筑用热轧型钢主要采用碳素结构钢和低合金钢，其中应用最多是碳素钢素结构钢和低合金钢，其中应用最多是碳素钢Q235-AQ235-A，低合金钢低合金钢Q345(16Mn)Q